[发明专利]针对两个或更多个控制目标，首先求解成本函数，然后求解第二成本函数的顺序预测控制方法

说明书

本发明描述一种用于整流器或逆变器的顺序或级联预测控制方法，该方法定义代表负载或网络以及整流器或逆变器的数学模型，从而然后定义针对该负载或网络以及整流器或逆变器的控制目标。针对两种情况，根据控制目标的性质定义单个或多个成本函数。如果控制目标相同，使用单个可变的成本函数，如果不同，使用与控制目标一样多的成本函数。然后，评估并确定使与该负载或网络模型相关的成本函数最小化的可能状态，并且使用该状态来使与该转换器或逆变器模型相关的成本函数最小化。冗余重复评估目标函数的过程。

技术领域

本发明涉及设备或系统过程的控制，更具体地涉及一种预测控制方法，并且更具体地涉及一种针对两个或更多个控制目标，首先求解成本函数，然后求解第二成本函数的顺序或级联预测控制方法。

背景技术

在我们的当今社会，电力是日常开展的各种活动的基本支柱。电能的使用和传输是使用基于功率半导体的战略设备来进行的。如今关注的一个问题是控制这些称为逆变器/整流器的设备。

如今，有两种主要的控制建议，其中一种是线性控制，这项技术已经在工业中使用了60多年，但是，当今使用的设备不是线性系统，而需要对该设备的方程式进行线性化以使其在特定工作点运行。另外，此控制策略要求对控制技术进行深入研究，才能实现这种控制。

近年来已开始实施的另一项主要建议是基于模型的预测控制(model-basedpredictive control，MPC)策略，该策略相对于线性控制系统的最大优势在于，它以一种简单明了的方式处理非线性方程，而无需对系统方程进行线性化。但是，此控制策略的一大缺点是其实现方式，因为在想要控制多个变量时，其需要调整权重或加权因子，而权重或加权因子的调整没有标准化，并且要求进行经验调整(测试/误差)。

系统的控制目标可以具有以下特征：

·不同的物理性质(例如，在电子电源应用中的电流、电压、有功功率/无功功率、传导损耗、转矩、通量等)。

·显示变量之间的耦合。

·它们之间对于所需控制结果的重要性不同。

为了获得所需的系统行为，可以使用权重因子或排序表来管理控制目标的这些特征。但是，这些权重因子的调整未归一化，并将取决于所涉及不同项的性质，因此，我们可以将成本函数分类为不同的组：

1、没有权重因子的成本函数：在这种情况下，仅控制单一属性的变量，例如系统电流、或系统功率、或系统电压等。但是一次只能控制这些变量中的一种。

2、具有次要项的成本函数：在这种情况下，清楚标记了主要控制目标以及次要控制目标，例如系统电流和功率半导体的开关频率。在这种情况下，重要的变量是电流，次要的项是开关频率。

3、具有同等重要的项的成本函数：在这种情况下，我们无法区分一个项比另一个项更重要，例如，电机中转矩和通量的控制。

根据获得的成本函数的类型，可以执行调整权重因子的特定过程。例如，对于组1的情况，不需要调整任何权重因子。但是对于组2的情况，调整过程不是直接的，需要通过模拟检查和观察模拟检查的效果来进行经验调整。但是对于组3的情况，权重因子的选择过程更加复杂，因为无法区分是什么变量产生了在为了尝试对其进行调整而执行的模拟中能看到的最终效果。